三水平立井多绳摩擦式提升机提升钢丝绳更换安 全技术措施之相关制度和职责，芦沟煤矿三水平立井为JKMD-2.25x4(I)E型落地式摩擦提升机,滚筒直径2.25m,提升高度543.4m,井架高度24m,提升容器采用1t双码单层单车四绳罐笼(南码为主罐,北码为副罐),提升容器自重6.5t,每根钢...
芦沟煤矿三水平立井为JKMD-2.25x4(I)E型落地式摩擦提升机,滚筒直径2.25m,提升高度543.4m,井架高度24m,提升容器采用1t双码单层单车四绳罐笼(南码为主罐,北码为副罐),提升容器自重6.5t,每根钢丝绳长度660m,钢丝绳单重2.33kg/m,尾绳单重4.90kg/m,最大绳速 5.4m/s,提升机许用最大静张力215kN,许用最大静张力差65kN,容器导向为刚性组合罐道。
根据《规程》规定,摩擦式提升机提升钢丝绳使用不超过两年,我矿三水平立井多绳摩擦式提升机提升钢丝绳(首绳)于2012年11月15日挂绳,需更换新绳。为使换绳施工能够安全顺利进行并取得圆满成功,特制定如下安全技术措施,望认真执行。
1、施工时间: 2014年10月11、12、13日8:00-16:00
2 、施工地点:三水平立井
3 、施工组织:
施工单位:? 机电二队?
施工负责人:郑春迎(现场总指挥)
现场负责人:陈春林
技术负责人:芦斌
4 、现场作业人员分工组织
4.1、此次换绳作业任务由机电二队负责,从施工开始至新绳下放完毕为第一大工作阶段,从老绳回收开始至老绳回收完毕为第二大工作阶段,调绳试运行为第三大作业阶段。
4.2、具体施工过程中分为五个工作小组:井口组、天轮组、车房组、井底组、新绳放绳老绳回收组。
4.3、井口组(共8人)负责所有井口及平台部分工作:固定绳盘、安装导向托辊、固定新老绳、搭建井口操作平台、打复合板卡、新老绳头替换、拆除复合板卡、调绳工作、试运行。
4.4、天轮组(共4人)负责观察天轮处下绳情况,下放绳头等工作。
4.5、井底组(1人)负责所有井底部分工作:观察井底罐笼情况、检查更换绳后的尾绳情况以及调绳后尾绳的情况;以及井底周围警戒工作。
4.6、车房组(共4人,含绞车司机2人)负责车房安全运行工作。
4.7、新绳放绳老绳回收组(28人)负责把新绳上提至下天轮,下天轮至车房,车房至井口以及打紧绳器、换绳过程中操作新绳轮和老绳回收工作。
5、施工技术措施
5.1 、“绳带绳”法原理:(原理图如图一所示)
工艺流程:
根据我矿实际情况及现场勘查,经研究决定使用“绳带绳”方法更换新绳,即:采用“老绳带新绳”,“新绳带老绳”两大施工工序,把老绳全部一次换完。
具体施工工艺:新绳在老绳带动下,绕过下天轮(北码)、滚筒、上天轮(南码),到达井口位置;固定新绳到井口井架上,上提南码罐笼至井口位置,将新绳预留2米(在连接装置中使用长度)后,将新绳和南码罐笼连接装置上方老绳卡在一起;低速下放南码罐笼,老绳“带”动新绳;下放南码罐笼,使其上方安全伞上平面位于锁口盘下方1米处;在锁口的22#工字钢横梁上搭建井口操作平台;低速下放南码罐笼,每隔20米用复合板卡固定新、老绳,直到北码罐笼顶部安全伞上面与井口地面平齐位置;在北码罐笼上进行老绳与棕绳连接,新、老绳交替,新绳安装到连接装置;从下天轮和提升机房把老绳抽出,在井口房与车房中间位置东西两侧分别存放2根老绳;低速上提南码罐笼,新绳“带”动老绳,在操作平台处拆除复合板卡,同时回收老绳;拆除最后一道复合板卡后,停车拆除井口操作平台;上提南码罐笼,直到南码罐笼到达正常停车位置后,进行南码老绳与棕绳连接,新、老绳交替,新绳安装到连接装置;老绳下放完后,调节相对位置;试运行。
5.2、换绳前的准备:
5.2.1、对新绳进行验收,验收合格后方可使用,如有问题及时反映给上级有关部门;罐笼与钢丝绳连接装置销轴探伤工作,提前一周与有资质单位联系并在换绳后及时进行探伤;新钢丝绳检验报告是否在有效期内,由机电运输科负责落实。
5.2.2、在施工前,换绳措施及相关单项安全技术措施都要组织有关人员进行贯彻、学习,真正做到措施贯彻到每位施工人员,责任落实到人,切实做好自主保安。
5.2.3、施工单位加工钢丝绳旋转托架4套(用于清洗钢丝绳表面油脂和换绳时放绳使用),加工油槽一件(长6m,宽0.7m,深0.3m,下焊角铁腿,用于洗绳时使用)。
5.2.4、清除钢丝绳表面油脂。由于摩擦提升要求,钢丝绳表面所涂的防护油脂必须清洗干净。我矿选用柴油清洗法:将制作好的油槽内装柴油,用电加热管加热,用温度计和控制电解热管开停控制油温为90℃-100℃。使钢丝绳从槽内通过,从而使新绳从木轮拉出后经过柴油的洗涤。钢丝绳在通过油槽时,用钢丝刷子随走随刷,钢丝绳洗涤结束后离开油槽回缠时用棉纱擦净。
5.2.5、准备换绳用的设备、工具、材料等。按施工方法所需的设备、工具、材料、备件等准备齐全,数量充足,起重用具安全系数满足安全的要求,并完整无损,按指定的位置摆放、吊挂、安装好。
5.2.6、施工前2天,由机电二队人员将新绳绳盘分别摆放在绳盘托架上安装于井口房内井筒北侧位置,托架用膨胀螺栓固定在地面上,并按由东至西依次按右捻→左捻→右捻→左捻次序依次摆好(注意:绳盘出绳口在下方,由下方向南出绳);同时准备好制动用的木杠(木杆以托架为支撑点使绳盘能够实现人力制动)。
5.2.7、提前2天安装好新绳导向托辊,托辊轴上下固定;木质紧绳装置井口房井口北侧位置(紧绳器为两道木板之间固定衬木制作,换绳期间上紧木板两端的两道螺栓,使上下衬木加紧新钢丝绳)。
5.2.8、施工前1天,机电二队将复合板夹及螺栓运至井口南侧。
5.2.9、所用工具及与施工有关的物品、材料等施工前2天必须到位;所有准备工作在施工前1天必须完成,由机电运输科组织验收,由机电运输科、机电二队负责落实。
5.2.10、换绳前,由机电二队详细检查三水平立井提升钢丝绳、尾绳、天轮、悬挂装置、连接装置、罐笼、罐耳、罐道等,确保其完好,运转可靠、无卡阻情况。
5.2.11、提升前,由机电二队清除摩擦驱动滚筒绳槽内粘附的钢丝绳上脱落的油脂,以避免其降低驱动滚筒的摩擦因数。
6、 施工依据计算过程
6.1、最大静张力的验算:
Fjmax=10(Q1+Q2+QZ+P1Hn1+P2H1n2)
=10×(675+2.33×4×543.4+6500+2.33×567.4×4+4.9×10×2)
=176257N<215000N
式中:
Q1--板卡重量,675kg(27套)
Q2--下放新绳重量,5064.5kg
QZ--罐笼自重,6500kg
P1--钢丝绳每米重量,2.33kg/m
P2--平衡钢丝绳每米重量,4.9kg/m
N1--主提升钢丝绳根数;4
N2--平衡钢丝绳根数,2
H--提升高度,543.4m
H1--最下位置罐笼尾绳长度,10m
通过计算,提升机的实际最大静张力176257N小于提升机的许用最大静张力215000N,符合《煤矿安全规程》第382条规定要求。
6.2、最大静张力差验算
提升机的许用最大静张力差为65000N
Fcmax=10[Q1+Q2+( 2P2- 4P1)H]=10×(675+5064.5-130.4)=56091<65000
实际最大静张力差能满足最大静张力差要求。
6.3防滑验算
换绳过程中,南码罐笼位于井底位置时静张力达到最大值,此时易产生静滑,按此点验算。
6.3.1静防滑验算
6.3.1.1静防滑验算公式及规定
?
? , --重载侧和轻载侧钢丝绳静张力,
? = Fjmax=176257N
? =10(QZ+P1Hn1+P2H1n2)
=10(6500+2.33×4×24+4.9×2×553.4)
≈122466
μ--计算摩擦因数,0.25
α--围抱角,182°折合角度值3.175
故 ≈1.21
6.3.1.2验算结果
?
通过计算,能满足静防滑要求
6.3.2、动防滑验算
由绞车提升速度图中主加速度0.58m/s2和主减速度0.29 m/s2,综合考虑主绳和尾绳每米重量差值,可知最有可能产生滑动位置为提升重物主加速阶段。应按提升重物主加速阶段动防滑验算。
6.3.2.1动防滑验算公式及规定
?
式中, ≈1.21
? --实测加速度0.58 m / s2,
? , --重载侧和轻载侧钢丝绳静张力,
? = Fjmax=176257N
? =10(QZ+P1Hn1+P2H1n2)+ GP≈122466
m1--钢丝绳重载侧质量,m1=176257/10=17625.7kg
m2--钢丝绳轻载侧质量,m2=122466/10=12246.6kg
6.3.2.2验算结果
?
即通过计算不加配重也可满足提升加速段防滑的要求。
6.4、钢丝绳安全系数效验
根据钢丝绳测试报告,钢丝绳最小破断力总和为395040N
ma=39504×4/(675+6500+10×4.9×2+(543.4+567.4)×2.33×4)
≈9.05>7.93(合适)
6.5、电动机功率计算
根距能量守恒定律及电动机过载系数大于2及变为质量以及各部件传动效率,反算出电动机单次单码过载系数为2时最大提升质量为4072kg。
6.6、配重质量选择
综合以上6.1、6.2、6.3几条可知配重质量最少应为:5609.1-4072=1537.1kg。
最佳配重质量为(1537.1+4072)/2=2804.55kg。
7、施工步骤
7.1、预备工作:
7.1.1、施工开始前,再次明确人员、分工,贯彻措施,明确负责人。
7.1.2、施工前,所用参加施工人员佩戴好防护用品,靠近井筒作业的人员,应穿好胶鞋,戴好安全帽,系好帽带。
7.1.3、施工开始前,准备完好的氧气、乙炔及气割工具,然后运至井口位置,为割断新、老绳做准备。
7.1.4、施工前在井口东、西口两侧,拉警示围栏,非工作人员不得入内。
7.1.5、施工开始前,统一规定联系信号,最终信号由井口信号室发出,以南码罐笼为主,一声为停止南码罐笼,两声为上提南码罐笼、三声为下放南码罐笼。其中天轮组与井口信号室配对讲机信号传递,井口组与井口信号室口哨信号传递(以南码为准,一停二升三降),新绳放绳老绳回收组与井口信号室配对讲机信号传递。
7.1.6、规定每次动车信号发出前,所有作业地点需和井口信号室进行联系,并经井口信号室现场总指挥确定无误后,动车信号由井口信号室发出,井口信号室信号工听从现场总指挥命令。
7.1.7、高空、井筒作业所有小型材料、工具必须有防止坠落的措施(如对讲机等必须用线绳栓于手腕上)。
7.1.8、施工工作开始前,在北码罐笼中放入配重,重量不小于2吨(用一矿车沙做配重,约重2.4吨),作为南码罐笼带绳过程中配重。
7.2、老绳带新绳(11日8:00-16:00):
7.2.1、引绳:
7.2.1.1先将北码罐笼内装入配重,下放北码罐笼至井底,南码罐笼提至井口位置。
7.2.1.2、井口组人员在北码井口位置搭建临时工作平台,用厚度不小于50mm的木板搭在井梁上,并8#铁丝绑扎牢固,工作人员在临时操作平台上牵引新绳头绕过导向托辊,用钢丝绳卡把四根新绳分别与北码罐笼的四根老绳卡在一起,要求四根新绳所卡长度一致(先将新绳绳头用12#铁丝与绑扎在老绳上,不少于3处,每处不少于3圈,再退后4m用25绳卡将新、旧钢丝绳卡在一起);钢丝绳捆扎牢固并卡好后,拆除北码临时工作平台,经井口组人员检查确认无误后,经井口组人员检查确认无误后,通知井口信号室开始下放南码罐笼。
7.2.1.3、当新绳绳头上提至下天轮(北码)下方时,平台组人员检查捆扎情况,有问题时进行处理,无问题时将新绳绳头继续绕过下天轮。
7.2.1.4、当新绳头处的钢丝绳卡到达下天轮下方时,停止绞车运行,此时用铁丝捆扎的新绳头已经绕过下天轮上方。
7.2.1.5、在绕过下天轮的新绳头紧接所绑铁丝后方打上钢丝绳卡,把新绳和老绳分别卡在一起,同时去掉下天轮下方的钢丝绳卡。
7.2.1.6、继续开动绞车,当新绳头运行至绞车房滚筒下出绳口位置时,停止绞车运行,在离新绳头5m位置处打上钢丝绳卡,把新绳与老绳卡在一起,同时去掉新绳头处的钢丝绳卡。
7.2.1.7、开动绞车,使新绳头绕过滚筒,钢丝绳卡到达滚筒下出绳口时,停止绞车运行,在新绳绳头紧接所绑铁丝后方打上钢丝绳卡,把新绳与老绳分别卡在一起,去掉滚筒下出绳口处的钢丝绳卡。
7.2.1.8、继续下放南码罐笼5m后停止绞车运行,在滚筒上出绳口处打上钢丝绳卡,把新绳和老绳卡在一起,拆除新绳头处的钢丝绳卡。
7.2.1.9、继续下放南码罐笼,使新绳头绕过南码天轮到达南码天轮下方时,停止绞车运行,在南码天轮下方新绳头紧接所绑铁丝后方打上钢丝绳卡,把新绳与老绳分别卡在一起;拆除南码天轮上方的钢丝绳卡。
7.2.1.10、经确认无误后,继续下放南码罐笼,使新绳下放至井口位置时,停止绞车运行。井口组人员检查新老绳是否扭缠,确认无问题后进行下一步操作。
7.2.1.11、拆除到达井口位置的新绳绳头上的钢丝绳卡和绑扎的铁丝,用25绳卡把新绳头固定在井口南侧井架横梁上,不能影响绞车正常运行。
7.2.2、带绳:
7.2.2.1、老绳带新绳前,南码罐笼提至井口位置,新绳放绳老绳回收组井口房井口北侧安装木质紧绳装置卡紧新钢丝绳。
7.2.2.2把提前引至井口(南码罐笼处)的新绳从井口南侧井架横梁上拆除,井口组人员在南码罐笼上方位置用每根不少于6道25钢丝绳卡将四根新绳和老绳分别卡在一起,绳夹间距150mm,第一副钢丝绳夹尽可能靠近楔形绳环处,(注意新钢丝绳要留够装入楔形连接装置内的长度)。
7.2.2.3、下放南码罐笼,使南码罐笼上方安全伞上面到达井口锁口盘下方1米左右位置后停车。
7.2.2.4、搭建井口工作平台,用4根宽不小于200mm、长不小于3500mm、厚不小于50mm的木板南北各两块搭放在锁扣盘东西两侧的22#工字钢上方,提升钢丝绳东西两侧分别用4块宽不小于200mm、长不小于1500mm、厚不小于50mm的木板蓬在南北木板上,两端用8号铁丝固定在锁口的22#工字钢上,同时工作平台木板之间用扒钉固定,形成联锁(注意留出钢丝绳、板卡通过的通道)。
7.2.2.5、新绳放绳老绳回收组由2人控制木质紧绳装置(此处准备好一桶水和两台灭火器,防止木质锁绳装置因为摩擦生热起火),井口组8人负责在井口工作平台处打复合板卡。
7.2.2.6、在以上所有工作都完成后,低速下放南码罐笼,使新绳拉紧,打第一道复合板卡(同时车房组在车房记录此时南码罐笼的初始距离)。复合板卡打好完毕后将信息传递给井口信号室现场总指挥,现场总指挥确定无误后,由井口处发出信号,提升机房动车下放南码罐笼,司机保证绞车以不大于0.5m/s速度运行,在此期间井口组人员在井口随时观察新旧绳运行情况,车房人员随时观察提升机运行距离,每20米停车一次,由井口组人员在工作平台位置打复合板卡,夹住新旧8根绳,依次类推,直到北码罐笼上方安全伞上面与井口地面平齐后停车。。
7.2.2.7、在下放过程中必须保证,新、老绳不能有松动,握弯等现象。
7.2.3、北码罐笼新老绳交替:
7.2.3.1、北码罐笼上方安全伞上面与井口地面平齐停车后,井口组工作人员从北码罐笼东边钢丝绳楔形连接装置上方1.5m左右位置,打一道直径不小于15.5mm的辅助钢丝绳环,用4道25绳卡与新绳卡在一起,下方用一道直径不小于15.5mm的辅助钢丝绳绕缠北码罐笼上方梯形主拉板脖颈处并用3道15.5mm绳卡卡牢后留出挂接绳环。用一台5吨手拉葫芦分别挂在上下2个绳环中,拉紧手拉葫芦受力拉紧新绳,15.5钢丝绳破断拉力为SP=123100N,
钢丝绳安全系数
所选钢丝绳合适,绳卡选用与钢丝绳配套的Y-15.5绳卡。
起吊重量为 kg,所选5吨手拉葫芦合适。
7.2.3.2、用一台1吨手拉葫芦拉住楔形连接装置上端,以防老绳松老绳时楔形绳环歪斜(楔形连接装置重50 kg,所选1吨手拉葫芦合适)。松此道张紧装置油缸压力,使此道连接装置与老绳头松弛,将老绳和一道棕绳用25绳卡卡紧后从此连接装置中抽出,装入新绳绳头,升此道张紧装置油缸压力,拉紧新绳,松手拉葫芦,使新绳受力,并截断多余的新绳。松北码绑有老绳绳头的棕绳,使后方老绳松弛,绕过下天轮、车房滚筒后存于井口房与车房中间通道东侧位置。
7.2.3.3、依7.2.3.2方法依次实现4根绳的新老交替。并将老绳分别存于井口房与车房中间通道东西两侧位置,每边各2根。在井口房与车房中间通道处的井架上打4道15.5mm的辅助钢丝绳,用一道25绳卡将老绳绳头和辅助绳卡在一起,以防回绳。15.5钢丝绳破断拉力为SP=123100N,
钢丝绳安全系数
所选钢丝绳合适,绳卡选用与钢丝绳配套的Y-25绳卡。
7.3、新绳带老绳(12日8:00-16:00):
7.3.1、各组组长检查上步工序是否完成,确认后慢速动车上提南码罐笼200mm,各组观察钢丝绳运行情况,待各组确认无误后,由回收组人员拖拽旧钢丝绳并分堆盘好。
7.3.2、新绳放绳老绳回收组人员在新绳受力后拆除木质紧绳器,继续以不大于0.5m/s的速度上提南码罐笼,直到第一道复合板卡上升到工作平台处,进行停车拆除,此时回收组人员拖拽旧钢丝绳盘好,并拉紧老绳以防工作中回绳。
7.3.3、井口组在工作平台依次拆除复合板卡和绳夹,拆除最后一道复合板卡后停车。
7.3.4、拆除井口工作平台。
7.3.5、上提南码罐笼,使北码到达正常停车位置后停车在井底卸掉配重。
7.3.6、井口组工作人员从东边钢丝绳楔形连接装置上方1.5m左右位置,打一道直径不小于15.5mm的辅助钢丝绳环,用4道25绳卡与新、老绳卡在一起,下方用一道直径不小于15.5mm的辅助钢丝绳绕缠北码罐笼上方梯形主拉板脖颈处并用3道15.5mm绳卡卡牢后留出挂接绳环。用一台5吨手拉葫芦分别挂在上下2个绳环中,拉紧手拉葫芦受力拉紧新绳,用一台1吨手拉葫芦拉住楔形连接装置上端,以防老绳松老绳时楔形绳环歪斜,松此道张紧装置油缸压力,使此道连接装置与老绳头松弛,在老绳绳头上方1米处用25绳卡和一道棕绳绳头卡紧后,将老绳绳头从此连接装置中抽出,装入新绳绳头,升此道道张紧装置油缸压力,拉紧新绳,松手拉葫芦,使新绳受力。
7.3.7、拆除新旧老绳连接绳卡。井口回收组人员松此根棕绳,使老绳绕过上天轮后落地,由天轮组人员拉住连接旧绳的棕绳,人工把旧绳下放到井口房北侧。
7.3.8、依7.3.7方法依次实现4根绳的新老交替。新绳放绳老绳回收组人员盘好回收的老绳后全部疏散;
7.3.9整个过程下放与上提南码罐笼时,井底组人员时刻对尾绳进行监视,发现异常立即停车处理。
8、调绳(13日8:00-16:00):
8.1、测量钢丝绳所需新绳调整长度。
8.2、用5吨手拉葫芦配合张紧平衡油缸调节绳长。把多余的绳割断。
8.3、调绳结束后,井口组组长确认楔形连接装置是否连接牢固。
8.4、待所有工作完成无误后,清理井架上所有工具及配件。
8.5、所有工作完毕由各施工小组组长报告总指挥,再次对现场进行确任。
8.6、试运行。
8.7、对连接装置进行探伤。
9、安全措施:
9.1、换绳工作中,施工人员必须具备相应的工作经验,并要求对措施进行贯彻学习,由现场总指挥统一指挥,密切配合,协调作业。
9.2、换绳前,应对井口、井架、井架平台进行全面检查,清除所有浮物、碎石等确保井筒工作的安全;并在井口周围围上警戒线,由机电二队派专人看守,严禁闲杂人员在井口走动。
9.3、换绳工作中,所有高空和井口作业人员必须佩戴安全带,头戴安全帽,系上帽带,脚穿胶鞋,工作时保险绳必须打在井架上,人员需移动时严禁安全绳交叉,同时严禁出现上下平行作业现象。
9.4、施工前一天及施工期间所有参加人员严禁喝酒(有恐高症者严禁参加高空和井口作业)。
9.5、施工期间,工作时间为每天8:00-16:00,四点班和零点班机电二队要派人看守施工现场。
9.6、施工时,必须确定和保证每根新绳的捻向应分别和相应的旧绳相异。
9.7、手拉葫芦的起重能力必须根据现场起吊物重量和钢丝绳选用。
9.8、换绳过程中,应始终保持四根新绳处于均匀张紧状态。
9.9、楔形连接装置的楔块要打紧、上牢。
9.10、在新绳头侧,距楔形连接装置出口200mm处打“U”型绳夹一道,用于防抽观察。
9.11、井底由井底组人员负责把守,15m范围内不能有人员走动。
9.12、上提和下放老绳时,新绳放绳老绳回收组人员必须齐心协力,密切合作,听从统一指挥。
9.13、施工过程中,各小组的情况必须传递及时、准确,并由专人负责传递情况。
9.14、施工过程中,新绳放绳老绳回收组必须在每个新绳盘处安排1人,并准备好直径不小于50mm木棒,用来控制绳盘速度和制动。
9.15、提升机运行必须有主司机操作,副司机监控。
9.16、井口工作时,提升机必须断开控制回路电源。
9.17、施工前,由车房组负责检查绞车各种保护装置应动作灵敏可靠,电气制动能安全运行。由于提升机长时间处于低速运行状态,故应保持配电室通风散热良好。
9.18、所有高空作业人员所用的工具及小配件必须用绳绑好,严禁上下平行作业。
9.19、每次动车前,井底组必须认真观察尾绳运行情况,确认无误后方可动车。
9.20、新绳绳盘架必须在地平上固定牢靠。
9.21、施工中,需截割绳头时必须将绳头两端提前固定。
9.22、施工过程中如发生异常情况,必须立即停止工作,采取可靠措施,并向有关领导汇报,待彻底消除不安因素后,方可继续工作。
9.23、现场施工负责人做好施工记录,并写好施工总结,交机电运输科存档。
9.24、施工前应对使用气割、电焊制定专项措施。
9.25、施工过程由机电运输科、安质科派专人现场监督执行。
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